張碧天,閔慶文,*,焦雯珺,何思源,劉某承,楊 倫

1 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所, 北京 100101 2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京 100049

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指人類直接或間接從生態(tài)系統(tǒng)得到的惠益,是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)[1],其供應(yīng)對(duì)于保障人類福祉有重要的意義[2]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)被認(rèn)為是連接自然與社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的橋梁,且相較彈性理論[3]和SES分析框架[4]等其他社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)分析工具具有易量化、易空間表達(dá)的優(yōu)勢(shì),因此在社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的分析和管理中得到了廣泛的應(yīng)用。

在生態(tài)系統(tǒng)組分-過(guò)程-功能-服務(wù)-福祉的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)級(jí)聯(lián)模型中[5],形成不同服務(wù)的生態(tài)過(guò)程可能存在對(duì)生態(tài)組分和自然資源的競(jìng)爭(zhēng)利用關(guān)系[6],致使某些生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大化,即生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間存在此消彼長(zhǎng)的權(quán)衡關(guān)系。類似的,當(dāng)形成不同服務(wù)的生態(tài)過(guò)程對(duì)生態(tài)系統(tǒng)組分和自然資源的利用呈互利或不相關(guān)關(guān)系時(shí),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間存在協(xié)同關(guān)系或無(wú)關(guān)聯(lián)。

對(duì)于不同的需求,同一生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉的關(guān)系可以發(fā)生巨大改變。因此,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系往往對(duì)應(yīng)著服務(wù)消費(fèi)者利益或社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)管理目標(biāo)間的沖突/共贏關(guān)系。管理者需要通過(guò)決策進(jìn)行合理的干預(yù)和支配,調(diào)節(jié)或利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的關(guān)系,化沖突為共贏,可持續(xù)地實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的最大效用,全面提升人類福祉。

正確理解生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡的內(nèi)涵和作用機(jī)制,優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡關(guān)系,協(xié)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)管理的多元目標(biāo),是社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的主要挑戰(zhàn)。隨著研究的不斷推進(jìn),生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡從對(duì)客觀規(guī)律的簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)逐漸拓展成為輔助社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)決策的工具[7-8],“權(quán)衡”的語(yǔ)義和涵義也變得復(fù)雜多樣,常給初入這一領(lǐng)域的研究者帶來(lái)困惑,難以理清繁多的研究方法和研究思路。為此,本文整理了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡的內(nèi)涵和分類,將生態(tài)系統(tǒng)權(quán)衡研究二分為客觀權(quán)衡規(guī)律和管理權(quán)衡決策兩大類,并對(duì)兩類權(quán)衡研究的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)梳理和評(píng)述。在客觀權(quán)衡規(guī)律方面,主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供與需間權(quán)衡、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供或需間權(quán)衡兩部分；在管理權(quán)衡決策方面,主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理權(quán)衡決策的準(zhǔn)則確定和求解思路兩部分。并最后進(jìn)行了總體評(píng)價(jià)和研究展望,以期可以為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡研究提供參考依據(jù)。

1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡的內(nèi)涵與分類

在生態(tài)系統(tǒng)管理和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)研究中,“權(quán)衡”一詞被廣泛的提及,且內(nèi)涵和分類不一。最早,千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估MA(Millennium Ecosystem Assessment)根據(jù)生態(tài)過(guò)程的空間外部性、時(shí)間滯后性和效果可逆性,認(rèn)為權(quán)衡具有小尺度或大尺度、長(zhǎng)期或短期的屬性、可逆或不可逆的3類屬性,將三類屬性組合得到8種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系[9]。其后,TEEB(The Economics of Ecosystems and Biodiversity)又根據(jù)權(quán)衡的內(nèi)容,將權(quán)衡分為4種,分別是考慮成本和收益在空間上分離的權(quán)衡、考慮成本和收益在時(shí)間上滯后的權(quán)衡、考慮成本和收益在利益相關(guān)者之間分配的權(quán)衡、考慮目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)選擇的權(quán)衡。相較MA,TEEB將“權(quán)衡”定義為管理者決策中的“取舍”,強(qiáng)調(diào)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,將權(quán)衡關(guān)系的研究語(yǔ)境從自然生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展到了社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng),權(quán)衡關(guān)系的維度也在時(shí)間維度和空間維度的基礎(chǔ)上增加了利益相關(guān)者的維度。

Mouchet[10]將上述兩種分類框架融合在了一起,提出了綜合供給和需求的3種權(quán)衡關(guān)系類型：“供給-供給類”,指不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給之間此消彼長(zhǎng)的關(guān)系；“供給-需求類”,指生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求之間在空間或時(shí)間上的錯(cuò)位和不匹配；“需求-需求類”,指由于需求差異性使得各利益相關(guān)方難以同時(shí)得到充分滿足,需要進(jìn)行公平的分配和仲裁。Mouchet的觀點(diǎn)得到了學(xué)界廣泛的認(rèn)可,但隨著研究進(jìn)一步深入,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)“此消彼長(zhǎng)”的關(guān)系不僅存在于服務(wù)的供給中,也存在于服務(wù)的需求和消費(fèi)中?！靶枨?需求類”權(quán)衡關(guān)系的內(nèi)涵被進(jìn)一步豐富,除了需要考慮利益相關(guān)方維度,還需要考慮時(shí)間和空間維度。

參考上述代表性研究對(duì)“權(quán)衡”的分類和內(nèi)涵闡釋,本文將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡概括為兩類,一類是客觀權(quán)衡規(guī)律,一類是管理權(quán)衡決策(圖1)?？陀^權(quán)衡規(guī)律又可分為2類,分別為服務(wù)供與需間權(quán)衡(供給-需求類)、服務(wù)供或需間權(quán)衡(供給-供給類、需求-需求類)。前者針對(duì)同項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需間的權(quán)衡；后者針對(duì)不同項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的權(quán)衡展開(kāi)論述,且“供給-供給類”和“需求-需求類”權(quán)衡在研究?jī)?nèi)容和研究方法上存在諸多共性,可以一同進(jìn)行討論；權(quán)衡決策的對(duì)象有4類,分別是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的類型、服務(wù)空間尺度的大或小、服務(wù)時(shí)間尺度的長(zhǎng)或短、需求得到滿足的受益者類型?？陀^權(quán)衡源自生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給的多重性[11],是一種生態(tài)系統(tǒng)的客觀規(guī)律；而權(quán)衡決策則源自人類對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的選擇偏好[12],是對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間關(guān)系的一種綜合把握。在社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)中,管理權(quán)衡決策是為了優(yōu)化客觀的權(quán)衡規(guī)律,從而可持續(xù)的提升人類福祉,兩者以生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制為紐帶聯(lián)結(jié)在一起,探索權(quán)衡規(guī)律并辨明驅(qū)動(dòng)機(jī)制是為了更好的實(shí)現(xiàn)權(quán)衡優(yōu)化管理。

圖1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡分類Fig.1 Classification of tradeoff of ecosystem services

2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)客觀權(quán)衡規(guī)律

2.1 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給或需求權(quán)衡研究

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡關(guān)系研究主要圍繞以下兩類問(wèn)題(圖2)：其一,識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系,分析權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系的時(shí)空特征、識(shí)別生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簇。研究對(duì)象既可以是兩兩成對(duì)(pairwise)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),也可以是多項(xiàng)成組的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。其二,識(shí)別出形成權(quán)衡/協(xié)同規(guī)律的驅(qū)動(dòng)因子和驅(qū)動(dòng)機(jī)制。

圖2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間供給或需求權(quán)衡的研究?jī)?nèi)容 Fig.2 Research contents of trade-offs between ecosystem services supply or demand

2.1.1生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系識(shí)別

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡具有時(shí)空尺度依賴性和非線性特征,這主要由于生態(tài)系統(tǒng)的功能具有時(shí)空尺度特征。時(shí)間尺度上,比如Schroder等[13]在美國(guó)國(guó)家森林的研究中,發(fā)現(xiàn)森林火險(xiǎn)管理(伐木)與貓頭鷹棲息地保護(hù)、水質(zhì)調(diào)節(jié)存在著短期權(quán)衡、長(zhǎng)期協(xié)同的關(guān)系?？臻g尺上,比如余玉洋[14]等在秦巴山區(qū)的研究中,發(fā)現(xiàn)雖然生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的關(guān)系在大、中、小尺度上都一致表現(xiàn)為權(quán)衡/協(xié)同,但權(quán)衡/協(xié)同的強(qiáng)度卻隨尺度增大而增強(qiáng)。因此在進(jìn)行權(quán)衡關(guān)系識(shí)別時(shí),應(yīng)注意時(shí)空尺度的界定,然而目前許多研究對(duì)分析結(jié)果的尺度依賴性的考慮不足,對(duì)權(quán)衡規(guī)律的穩(wěn)健性避而不談,僅有少數(shù)研究分尺度進(jìn)行權(quán)衡關(guān)系分析或?qū)Y(jié)果的不確定性進(jìn)行了分析,并且多集中在空間尺度上[14- 17],這無(wú)益于區(qū)域間和代際間可持續(xù)性及公平性的維護(hù)。

(1)成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡關(guān)系識(shí)別

成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間權(quán)衡關(guān)系的研究多數(shù)是純定量的,運(yùn)用模型計(jì)算得到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生物物理量,再定量地分析各服務(wù)間的關(guān)聯(lián)性,主要有靜態(tài)空間相關(guān)性、動(dòng)態(tài)空間相關(guān)性和二維生產(chǎn)可能性邊界法(PPF)[18](表1)。但也有部分研究是定量和定性相結(jié)合的,運(yùn)用PPGIS等參與式評(píng)估的方法評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給/需求水平,然后再進(jìn)行服務(wù)間關(guān)聯(lián)性的分析[38- 40]。

表1 成對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系的主要研究方法

靜態(tài)的空間相關(guān)性以格網(wǎng)為單位,對(duì)某單一時(shí)間階段的ES1和ES2進(jìn)行空間相關(guān)性統(tǒng)計(jì)計(jì)算,時(shí)間長(zhǎng)度通常為一年,但也有學(xué)者取多年的時(shí)間周期,用平均靜態(tài)空間相關(guān)系數(shù)來(lái)體現(xiàn)長(zhǎng)周期內(nèi)兩種服務(wù)間的相關(guān)關(guān)系[41-42]。然而有學(xué)者認(rèn)為靜態(tài)的空間相關(guān)性忽略了景觀歷史的發(fā)展過(guò)程,“現(xiàn)狀”是由生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間長(zhǎng)期的權(quán)衡和協(xié)同作用下的“結(jié)果”,因此靜態(tài)空間相關(guān)法得出的“權(quán)衡/協(xié)同”可能僅僅只能說(shuō)明服務(wù)之間的關(guān)系并不是隨機(jī)獨(dú)立的,不能準(zhǔn)確地表明生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間相互作用的過(guò)程和關(guān)系,并基于這種批判提出應(yīng)分析動(dòng)態(tài)空間相關(guān)性[43-44]。在Tomscha[44]的研究中,兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)(1949年和2006年)同樣運(yùn)用靜態(tài)空間相關(guān)性方法得到的結(jié)果僅略有不同,但都與動(dòng)態(tài)空間相關(guān)性方法得到的結(jié)果大不相同,甚至生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的協(xié)同和權(quán)衡關(guān)系都發(fā)生反轉(zhuǎn)?？梢?jiàn),權(quán)衡的“結(jié)果”和“過(guò)程”可以存在很大的出入。

生產(chǎn)可能性邊界最早在福利經(jīng)濟(jì)學(xué)中,是為了幫助具有資源競(jìng)爭(zhēng)資源關(guān)系的兩項(xiàng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)資源高效率利用而繪制的曲線。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的形成也涉及到自然資源和土地利用的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,基于這樣的考慮,wossink[45]在2007年首次將PPF方法納入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究中,用于研究農(nóng)戶提供非供給類的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的受償意愿。隨后,Lester[46]打破了傳統(tǒng)PPF的擬凹函數(shù)假設(shè),認(rèn)為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡關(guān)系與經(jīng)濟(jì)學(xué)中產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系不完全相同,ES-PPF的形狀可以是多種形態(tài)的擬凸曲線,并針對(duì)不同的形態(tài)進(jìn)行了討論。

(2)成組生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡關(guān)系識(shí)別

識(shí)別多項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系主要有三種方法,即主成分分析法、因子分析法等和多維生產(chǎn)可能性邊界法。主成分分析法或因子分析法的結(jié)果中主成分/因子載荷的正負(fù)和大小可以用來(lái)衡量生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡或協(xié)同關(guān)系[47- 49]。多維生產(chǎn)可能性邊界與二維生產(chǎn)可能性邊界的方法原理一致,其中代表性的案例是Ruijs[50]運(yùn)用多維生產(chǎn)可能性邊界法模擬了歐洲18個(gè)國(guó)家的食物供給、文化服務(wù)、碳封存和生物多樣性的ES-PPF,并根據(jù)邊際機(jī)會(huì)成本給出了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的管理建議。

基于多組生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系的研究,“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簇”這一概念被 提出,它最初被定義為一組在時(shí)間或空間上反復(fù)地共同出現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[51],即空間上具有相似生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)構(gòu)成的組合,由此可見(jiàn)這一概念最早僅考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給,即“供給簇”。后有學(xué)者將這一概念從供給拓展到需求,將人們需求的一組互相關(guān)聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)稱為“需求簇”,比美國(guó)內(nèi)華達(dá)山脈的調(diào)查表明,農(nóng)民的“需求簇”多來(lái)自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),而游客的“需求簇”則多來(lái)自森林生態(tài)系統(tǒng)[52]。近年還有學(xué)者基于供需匹配特征提出了“供給-需求簇”[53],或基于供給、需求和流動(dòng)的特征提出了“供給-流動(dòng)-需求簇”[20]?？梢?jiàn)相較早期對(duì)服務(wù)供給研究的側(cè)重,如今的研究已呈現(xiàn)向服務(wù)需求研究?jī)A斜的趨勢(shì)。

識(shí)別服務(wù)簇可以有效提高管理決策的針對(duì)性和工作效率,根據(jù)各服務(wù)簇的權(quán)衡特征有的放矢,降低管理成本[54]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簇通常采用系數(shù)矩陣圖、雷達(dá)圖、花朵圖等可視化方法表示。服務(wù)簇的識(shí)別主要有兩種方法,第一種方法較為基礎(chǔ),是直接對(duì)研究區(qū)的單元格網(wǎng)進(jìn)行聚類分析,得到服務(wù)簇[51, 55]；第二種方法是在主成分分析或因子分析之后進(jìn)行聚類分析得到服務(wù)簇,這種方法排除了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間重復(fù)供給的情況,增強(qiáng)了聚類結(jié)果的穩(wěn)健型[56-57]。比如Turner[58]在對(duì)丹麥的11項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)行PCA后得到4個(gè)主成分,隨后又根據(jù)空間上每個(gè)格網(wǎng)單元的四個(gè)主成分得分進(jìn)行了聚類分析,得到6種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簇。

2.1.2生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間權(quán)衡關(guān)系驅(qū)動(dòng)力分析

驅(qū)動(dòng)力分析是生態(tài)系統(tǒng)權(quán)衡研究的薄弱環(huán)節(jié),現(xiàn)有研究多側(cè)重權(quán)衡/協(xié)同規(guī)律的識(shí)別,但對(duì)規(guī)律背后的驅(qū)動(dòng)因子和驅(qū)動(dòng)機(jī)制的關(guān)注則相對(duì)不足。驅(qū)動(dòng)因子大體上可分為環(huán)境生態(tài)因子和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子,環(huán)境生態(tài)因子主要包括地貌、土壤、植被、水文和氣候等,社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子主要包括管理政策、受訪者特征(如距離保護(hù)地的距離、收入水平、性別、身份、受教育水平等)、區(qū)域發(fā)展水平(人口密度、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等)。通常而言,環(huán)境生態(tài)因子用于探究“供給-供給”類權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系成因,社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子用于探究“需求-需求”類權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系成因,但若涉及受人類活動(dòng)影響較強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù),“供給-供給”類權(quán)衡/協(xié)同關(guān)系成因也需要將社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子納入考慮[59- 62]。驅(qū)動(dòng)因子的分析方法主要有對(duì)應(yīng)分析法、多重對(duì)應(yīng)分析法、回歸分析法、機(jī)器學(xué)習(xí)法等。其中,回歸分析使用最多,常用的二元邏輯回歸[63]、多類邏輯回歸(MNL)、隨機(jī)參數(shù)邏輯回歸(RPL)[64]、最小二乘回歸(OLS)[65]等等都有應(yīng)用。冗余分析(RDA)[66]和典范對(duì)應(yīng)分析(CCA)是兩種最常用的對(duì)應(yīng)分析方法,在驅(qū)動(dòng)因子的研究中得到了十分廣泛的應(yīng)用。多重對(duì)應(yīng)分析(MCA)專門(mén)用于處理名義數(shù)據(jù)或有序分類數(shù)據(jù),因此相較其他方法更適合于分析管理措施和保護(hù)策略形成的驅(qū)動(dòng)力[67],比如García-Nieto等[68]利用MCA分析保護(hù)策略(國(guó)家公園、自然保護(hù)區(qū)、未保護(hù)區(qū))對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給-供給權(quán)衡的影響。近年來(lái)機(jī)器學(xué)習(xí)法也得到了一定的應(yīng)用,比如Schirpke等[20]運(yùn)用隨機(jī)森林模型,用25%的隨機(jī)樣本模擬各項(xiàng)驅(qū)動(dòng)因子與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)簇的聚類隸屬度間的關(guān)系,訓(xùn)練結(jié)果較好地服務(wù)于服務(wù)簇特征的預(yù)測(cè)。

驅(qū)動(dòng)機(jī)制方面主要還在沿用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)通用的組分-過(guò)程-服務(wù)-人類福祉-人為活動(dòng)級(jí)聯(lián)模型[5, 69]或PSR模型[70],其核心可被拆分為“組分-過(guò)程-服務(wù)”“服務(wù)-人類福祉-人為活動(dòng)”和“人為活動(dòng)-組分-過(guò)程”三個(gè)關(guān)鍵的因果鏈條,圍繞權(quán)衡規(guī)律驅(qū)動(dòng)機(jī)制的討論也主要集中在這三個(gè)鏈條上。針對(duì)第一個(gè)鏈條,Bennet[71]等認(rèn)為權(quán)衡的形成有兩類主要機(jī)制,一類是以驅(qū)動(dòng)因子為媒介產(chǎn)生的服務(wù)與服務(wù)間的間接關(guān)系,另一類是服務(wù)間的直接關(guān)系,這兩類主要原因還可以交叉形成六種組合機(jī)制；王志芳[72]運(yùn)用因果循環(huán)圖剖析了服務(wù)與服務(wù)間、驅(qū)動(dòng)因子與服務(wù)間、驅(qū)動(dòng)因子與驅(qū)動(dòng)因子間的相互關(guān)系。針對(duì)第二個(gè)鏈條,行為理論成為了可行的依據(jù),運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程或參與式評(píng)估可建立起從服務(wù)到行為的橋梁[73-74]。針對(duì)第三個(gè)鏈條,Altman等[75]提出了人類行為-影響強(qiáng)度-生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的連乘關(guān)系矩陣,半定量地反映了不同服務(wù)對(duì)驅(qū)動(dòng)因子的響應(yīng)機(jī)制；閔勇[76]利用布爾網(wǎng)絡(luò)半定量地模擬了人為活動(dòng)影響對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的潛在影響。整體來(lái)看,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡規(guī)律的驅(qū)動(dòng)機(jī)制仍然處于理論框架的初步搭建階段,尚沒(méi)有成型的研究框架和體系化的研究方法,致使客觀權(quán)衡規(guī)律研究的指向模糊、與管理權(quán)衡決策脫節(jié),不能夠很好地服務(wù)于優(yōu)化策略的提出或優(yōu)化情景的設(shè)計(jì)。

2.2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求權(quán)衡研究

2.2.1供需匹配的維度

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求的權(quán)衡研究實(shí)質(zhì)上是對(duì)供給和需求的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行比較匹配,而生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給可以分為潛在供給[77]與實(shí)際供給[78- 80],生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的需求也可以分為潛在需求[81]與實(shí)現(xiàn)需求[82],因此在進(jìn)行供需數(shù)量關(guān)系的研究時(shí),應(yīng)當(dāng)注意概念的界定。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需之間的錯(cuò)配具有多維度的特性(圖3),既可以是空間維度、也可以是時(shí)間維度、還可以是利益相關(guān)者維度[83]。

圖3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給與需求權(quán)衡的研究?jī)?nèi)容 Fig.3 Research content of ecosystem service supply and demand tradeoff

多數(shù)供需匹配的研究集中在空間維度上,與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)流動(dòng)研究緊密結(jié)合。在服務(wù)供需的空間關(guān)系方面,Costanza等[84]將服務(wù)分為全球非鄰近、局部鄰近、流動(dòng)方向性、原位性和使用者遷移性；Fisher等再次基礎(chǔ)上[85]提出了服務(wù)產(chǎn)生區(qū)和服務(wù)受益區(qū),將全球非鄰近、局部鄰近合并為全方向,并將流動(dòng)方向性按照是否依賴重力細(xì)分為2類；Serna-Chavez等[86]在服務(wù)產(chǎn)生區(qū)(P)和受益區(qū)(B)的基礎(chǔ)上提出了服務(wù)流動(dòng)范圍區(qū)(F),并利用B、P、F的相離、相交和包含關(guān)系進(jìn)行服務(wù)的描述和分類。我國(guó)學(xué)者馬琳[87]在Serna-Chavez的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)地形和方向性的影響,將供需的空間關(guān)系分為6種。

服務(wù)產(chǎn)生區(qū)、受益區(qū)和流動(dòng)區(qū)之間復(fù)雜多樣的空間關(guān)系直接影響到供需匹配研究的空間尺度選擇。供需匹配服務(wù)的研究區(qū)應(yīng)當(dāng)盡量將服務(wù)的產(chǎn)生區(qū)、需求區(qū)和流動(dòng)區(qū)都包含在內(nèi),其結(jié)果才能真正促進(jìn)服務(wù)在空間上的均衡配置,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)地供給和利用。因此,在目前的供需匹配研究中,比較少涉及諸如防風(fēng)固沙、水源涵養(yǎng)等難以量化和測(cè)度流動(dòng)的服務(wù),較多的涉及使用者遷移服務(wù)或坡地土壤保持、水質(zhì)凈化等流動(dòng)范圍較小的服務(wù),或是食物供給、能源供給、原材料供給、水源供給等雖流動(dòng)范圍廣但流量和流向都易量化的服務(wù)。

在時(shí)間維度上的供需匹配研究相對(duì)較少。針對(duì)時(shí)間維度,Mehring[88]強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需錯(cuò)配研究不僅要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài),還要考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)。比如即使一年當(dāng)中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給(魚(yú)類生物量)和需求量(漁民維持生計(jì)的捕魚(yú)量)在總體上是匹配的,但是由于政策、天氣等因素的限制,漁民們的捕魚(yú)量往往不能得到滿足,因此供需仍然是不匹配的[89]。在利益相關(guān)者維度上,不同利益相關(guān)者對(duì)服務(wù)的需求存在差異,這通常與居住地、身份、教育水平等因素有關(guān)[52, 90-91],在環(huán)境沖突中由于環(huán)境公平的缺位,總會(huì)有部分利益相關(guān)者成為“輸家”,其需求不能得到滿足。比如Stosch[36]利用ES-PPF就同一流域內(nèi)四種利益相關(guān)者對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)度對(duì)個(gè)人效用的影響的感知進(jìn)行了調(diào)查,展示了不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)強(qiáng)度下,在利益相關(guān)者維度上產(chǎn)生的不同性質(zhì)和強(qiáng)度的權(quán)衡。

2.2.2絕對(duì)匹配與相對(duì)匹配

絕對(duì)匹配是將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供給和需求的真實(shí)值進(jìn)行匹配分析,適用于供給和需求可以統(tǒng)一量綱的服務(wù)類型。衡量絕對(duì)匹配度常用指標(biāo)是“供需比[92]”和“供給率[93]/供給比[87]”,前者用于衡量實(shí)際供給(實(shí)現(xiàn)需求)和總需求之間的數(shù)量關(guān)系,即判斷是否滿足需求；后者用于衡量實(shí)際供給和潛在供給之間的數(shù)量關(guān)系,即是否存在“過(guò)載”(overuse)[80],匹配狀態(tài)是否可持續(xù)。供給方面,通常運(yùn)用生物物理過(guò)程模型(如計(jì)算NPP)來(lái)估算潛在供給,用行業(yè)管理數(shù)據(jù)(如林業(yè)采伐量)估算實(shí)際供給,但由于行業(yè)管理數(shù)據(jù)的獲取難度,許多相關(guān)研究并沒(méi)有很好區(qū)分潛在供給和實(shí)際供給,改用潛在供給和總需求計(jì)算供需匹配情況。需求的表征方式主要有服務(wù)消費(fèi)量和脆弱風(fēng)險(xiǎn)性兩種,前者通常利用均值類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算(比如人均用水定額、人均碳排放量[94]等),后者通常利用閾值類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算(如水土流失風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)[95]、空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[96]、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等)。

相對(duì)匹配則是將服務(wù)供給和服務(wù)需求的相對(duì)水平進(jìn)行匹配分析,供給和需求可以是量綱不同的值,甚至是無(wú)量綱的排序等級(jí),適用于所有服務(wù)類型。衡量相對(duì)匹配的方法主要有空間冷熱點(diǎn)匹配、數(shù)量排序匹配和經(jīng)驗(yàn)供需矩陣3種(表2),但3種方法都不同程度的體現(xiàn)出“自給自足”的思想,欠缺了對(duì)系統(tǒng)內(nèi)外物質(zhì)交換和流動(dòng)的考量,這也是相對(duì)匹配法的主要缺陷。供給方面,通常采用自然生態(tài)指標(biāo)或受益者感知(如景觀美學(xué)價(jià)值高低、感受到服務(wù)供給程度等)來(lái)表征。需求方面,通常采用受益者的感知(如偏好、支付意愿、受償意愿等)、受益者的直接利用情況(如服務(wù)設(shè)施密度、到訪人次等)或社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(人口密度、建筑密度、經(jīng)濟(jì)水平等)來(lái)表征。

表2 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)供需相對(duì)匹配方法

3 生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理權(quán)衡決策

由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉之間的緊密聯(lián)系,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的管理權(quán)衡實(shí)際是對(duì)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)多重管理目標(biāo)的權(quán)衡,權(quán)衡決策過(guò)程從社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的多功能性管理出發(fā),調(diào)節(jié)或利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的客觀權(quán)衡規(guī)律,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效用最大化。在多種主流決策輔助方法中,多準(zhǔn)則決策(multi-criteria decision making analysis, MCDA)的研究理念與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理權(quán)衡決策高度一致[105-106],因?yàn)镸CDA可以整合多角度多層次的標(biāo)準(zhǔn)[107],專長(zhǎng)于處理沖突目標(biāo)下的管理問(wèn)題,很適用于社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的研究背景。MCDA將多種子決策準(zhǔn)則賦權(quán)后進(jìn)行整合,由此得到一個(gè)綜合決策準(zhǔn)則,并以此為依據(jù)進(jìn)行優(yōu)化管理方案的演算和選擇。這一過(guò)程對(duì)應(yīng)到生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理權(quán)衡決策中,就是將社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的多重管理目標(biāo)進(jìn)行合理賦權(quán)并整合成一個(gè)管理權(quán)衡決策準(zhǔn)則,在此基礎(chǔ)上結(jié)合研究條件和具體需求選擇合適的求解思路,最終制定出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)化管理方案?；谝陨峡紤],本文圍繞“如何確定權(quán)衡決策準(zhǔn)則”和“有哪些優(yōu)化方案求解思路”這兩個(gè)問(wèn)題,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理權(quán)衡決策的相關(guān)進(jìn)展進(jìn)行梳理和總結(jié)。

3.1 管理權(quán)衡決策的準(zhǔn)則確定

權(quán)衡決策準(zhǔn)則對(duì)管理方案的選擇起到?jīng)Q定性的作用,其確定過(guò)程本應(yīng)慎重而縝密,卻被許多研究者隨意忽略或過(guò)度簡(jiǎn)化,為了提升管理權(quán)衡決策的科學(xué)性,深入探討決策準(zhǔn)則的確定方法十分必要。在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理中,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型因同其他三種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理對(duì)象具有較為明確的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而成為確定管理權(quán)衡決策準(zhǔn)則的重要抓手。當(dāng)可利用的資源有限時(shí),優(yōu)先級(jí)判斷是管理的核心[108],是對(duì)各管理目標(biāo)賦權(quán)的重要依據(jù),因此判斷管理目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的優(yōu)先級(jí)就是確定權(quán)衡決策準(zhǔn)則的核心。對(duì)于沒(méi)有特定管理目標(biāo)的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng),各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)先級(jí)默認(rèn)均等,這類系統(tǒng)的理想狀態(tài)是同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)高水平的總效用和低水平的總權(quán)衡,除此之外無(wú)論是高效用、高權(quán)衡,還是低效用、低權(quán)衡都是不理想的管理狀態(tài)[25],其管理權(quán)衡決策準(zhǔn)則應(yīng)著重考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡度和供需匹配度等指向資源可持續(xù)利用的指標(biāo)。然而實(shí)際上,社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)大多具有特定的管理目標(biāo),這種情況下,判斷生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型的優(yōu)先級(jí)是進(jìn)行權(quán)衡決策的必需項(xiàng)。

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型優(yōu)先級(jí)判斷的本質(zhì)是進(jìn)行不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型重要性的橫向?qū)Ρ?根據(jù)評(píng)價(jià)角度的不同，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性可分為供給重要性、需求重要性和供需綜合重要性,因此在相關(guān)研究中,“優(yōu)先”這一語(yǔ)義也有多樣的表述形式,如關(guān)鍵的(key)、重要的(important/critical)、首要的(priority)、偏好的(preference)等等。值得注意的是,許多研究孤立地基于供給重要性或需求重要性確定生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)先級(jí),這類研究雖可為決策準(zhǔn)則的確定提供多視角的洞見(jiàn),但可能難以全面反映社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的真實(shí)管控需求,因?yàn)榈凸┙o重要性的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)可能具有高需求重要性,反之亦然。舉例來(lái)說(shuō),喀斯特地貌區(qū)的水土流失嚴(yán)重,其水土保持服務(wù)雖然供給量低、供給重要性低,但流失風(fēng)險(xiǎn)高、需求重要性高,因此其優(yōu)先級(jí)并不低。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型優(yōu)先級(jí)判斷有客觀和主觀兩類方法。

客觀的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型優(yōu)先級(jí)判斷依賴研究者的理性分析,根據(jù)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的自然和社會(huì)特征進(jìn)行客觀判斷。供給重要性方面,難點(diǎn)在于各生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的量綱不同,可利用貨幣化手段使不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)橫向可比,再以經(jīng)濟(jì)價(jià)值為依據(jù)衡量供給重要性[109]。需求重要性方面,常根據(jù)社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的敏感性和脆弱性判斷生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),水土保持服務(wù)、授粉服務(wù)、洪澇調(diào)節(jié)服務(wù)等都可以采用此方法[110]。若將供給重要性和需求重要性結(jié)合,即可得到研究區(qū)真實(shí)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)先級(jí),中國(guó)生態(tài)功能區(qū)劃便是這一方法的代表性案例。

主觀的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)類型優(yōu)先級(jí)判斷依賴?yán)嫦嚓P(guān)者的感性認(rèn)識(shí),根據(jù)利益相關(guān)者的經(jīng)驗(yàn)和感知進(jìn)行主觀判斷。不同身份利益相關(guān)者的需求出發(fā)點(diǎn)多不相同,其感知的尺度和角度也隨之變化[111-112],針對(duì)社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,主觀的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)先級(jí)判斷推崇和鼓勵(lì)多方利益相關(guān)者的共同參與[90],以保證生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)先級(jí)和管理目標(biāo)設(shè)置的科學(xué)性。陳述偏好法是進(jìn)行利益相關(guān)者經(jīng)驗(yàn)和感知調(diào)查的主要手段,層次分析法等其他定量工具也有一定輔助應(yīng)用[113]。介于“優(yōu)先”多樣的解讀方式,為避免歧義,研究者應(yīng)注意對(duì)受訪利益相關(guān)者的詢問(wèn)方式,闡明是需求重要性(如最需改善的)、供給重要性(如質(zhì)量最好的)還是綜合重要性,避免有偏倚的解釋或引導(dǎo)。陳述偏好法的類型多樣,服務(wù)優(yōu)先級(jí)調(diào)查的具體方式也因研究條件和研究區(qū)域而異。最基礎(chǔ)的方法是進(jìn)行無(wú)排序的選擇,通過(guò)被選比例評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要性[100]。再進(jìn)一步的是讓受訪者進(jìn)行有限個(gè)數(shù)的有排序選擇,其效果類似于李克特賦分。更進(jìn)一步的是為了獲得更加細(xì)致、差異化的強(qiáng)制排序,讓受訪者進(jìn)行更深入的思考和取舍,比如有限砝碼分配[114]和Q方法等[115- 120]。

3.2 管理權(quán)衡決策的求解思路

生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)管理權(quán)衡決策大致可分為兩種思路,一種是基于現(xiàn)狀診斷的管理權(quán)衡決策,一種是基于未來(lái)場(chǎng)景模擬的管理權(quán)衡決策,基于未來(lái)場(chǎng)景模擬的管理權(quán)衡決策又可分為基于未來(lái)假想行動(dòng)模擬的和基于理想結(jié)果模擬的。無(wú)論是哪種研究思路,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的管理權(quán)衡決策都關(guān)注生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)間的客觀權(quán)衡規(guī)律,其區(qū)別在于其聚焦的尺度有所不同。大體上，基于理想結(jié)果模擬的思路僅關(guān)注大尺度上研究區(qū)整體的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)客觀權(quán)衡規(guī)律,默認(rèn)內(nèi)部各種用地類型的多功能性不變,依靠各用地類型的面積轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)；基于現(xiàn)狀診斷的思路和基于假想行動(dòng)模擬的思路則更關(guān)注小尺度上某種用地類型或區(qū)域單元的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)客觀權(quán)衡規(guī)律,將小單元或特定地類的多功能性視作可調(diào)控的變量,通過(guò)制定具體的管理措施及實(shí)施空間,使土地的多功能性得到高效地發(fā)揮或優(yōu)化。

3.2.1基于現(xiàn)狀診斷的管理權(quán)衡決策

基于現(xiàn)狀診斷的管理權(quán)衡決策不涉及情景模擬,僅基于現(xiàn)實(shí)的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)特征進(jìn)行優(yōu)化決策。研究者通過(guò)分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的客觀權(quán)衡規(guī)律,對(duì)雙贏(win-win)、雙損(lose-lose)、權(quán)衡(lose-win)的區(qū)域進(jìn)行定位并探討其成因,進(jìn)而尋找最均衡、高效的優(yōu)化管理措施和實(shí)施空間。一種思路是在權(quán)衡關(guān)系中區(qū)分“強(qiáng)權(quán)衡”和“弱權(quán)衡”,并以降低權(quán)衡度為原則制定管理方案[121- 123]；另一種思路是尋找“win-win exception”,即尋找理論上本應(yīng)“權(quán)衡”卻實(shí)現(xiàn)“協(xié)同”的特例點(diǎn),通過(guò)分析特例點(diǎn)的形成原因來(lái)提出社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化方向[49]。

基于現(xiàn)狀診斷的管理權(quán)衡決策的一項(xiàng)典型應(yīng)用,是服務(wù)于保護(hù)地的外圍邊界劃定和保護(hù)地內(nèi)部的功能分區(qū),即將管理措施限定為“保護(hù)”或“恢復(fù)”,最大限度地優(yōu)化首選的支持服務(wù)和調(diào)節(jié)服務(wù),基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的客觀權(quán)衡規(guī)律去尋找雙贏或低權(quán)衡的地區(qū),并結(jié)合經(jīng)濟(jì)預(yù)算建立高效的自然保護(hù)網(wǎng)絡(luò)[124- 127]。

3.2.2基于未來(lái)情景模擬的管理權(quán)衡決策

這種研究思路通過(guò)模擬替代情景來(lái)描述具有不確定性的未來(lái)[128]。在基于假想行動(dòng)的情景模擬研究中,研究者預(yù)設(shè)若干替代情景,每個(gè)替代情景都有明確的管理行動(dòng),包含著明確的管理措施和實(shí)施空間,每個(gè)替代場(chǎng)景都代表著一種管理方案,研究者分別模擬各替代情景中生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的情況,并結(jié)合決策準(zhǔn)則挑選出較優(yōu)的管理方案。而在基于理想結(jié)果的情景模擬研究中,研究者僅預(yù)設(shè)一種替代情景,這一替代情景具有明確的管理結(jié)果,代表著一系列可能的管理方案,研究者需要反向演算出這一系列可能的管理方案,并結(jié)合決策準(zhǔn)則和可行性分析從中挑選較優(yōu)的結(jié)果。兩者分別代表著MCDA的兩種類型，即多屬性決策(MADA)和多目標(biāo)決策(MODA)，基于假想行動(dòng)的情景模擬屬于MADA，基于理想結(jié)果的情景模擬屬于MODA。

基于假想行動(dòng)的情景模擬研究中,結(jié)合管理目標(biāo)和研究條件,科學(xué)地進(jìn)行替代情景的預(yù)設(shè)至關(guān)重要,可以從生態(tài)系統(tǒng)、景觀和政策三個(gè)層面入手。①?gòu)纳鷳B(tài)系統(tǒng)層面入手：改變森林[129-130]、農(nóng)田[131]等生態(tài)系統(tǒng)的種植結(jié)構(gòu)和管理方法,通常需要利用實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整預(yù)測(cè)模型的參數(shù)。對(duì)此,李雙成等[132]總結(jié)歸納了5種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的優(yōu)化措施,可作為替代情景設(shè)定時(shí)的參考。②從政策層面入手：模擬退耕還草、植樹(shù)造林、生態(tài)補(bǔ)償?shù)拳h(huán)境政策的影響,但政策的有效性具有很高的不確定性,模擬難度較大[42, 133]。③從景觀層面入手：改變不同景觀分區(qū)的管理模式和景觀組分,比如保護(hù)區(qū)劃變更[134]、城鄉(xiāng)用地變化[135-136]、景觀連通度增加[137],通過(guò)元胞自動(dòng)機(jī)[138]、馬爾科夫鏈、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等方法模擬。

基于理想結(jié)果的情景模擬研究中,理想的管理結(jié)果通常以約束條件的形式表達(dá),研究者運(yùn)用線性規(guī)劃或啟發(fā)式算法(如遺傳算法、模擬退火算法、粒子群算法、蟻群算法等)對(duì)各用地類型進(jìn)行數(shù)量規(guī)劃,尋找理論上的滿意解,再利用土地利用模型實(shí)現(xiàn)用地?cái)?shù)量的空間化表達(dá),探索實(shí)現(xiàn)帕累托最優(yōu)的條件和方案。比如,Accatino[139]為了探索提升畜牧生產(chǎn)的同時(shí)不犧牲其他服務(wù)的優(yōu)化方案,設(shè)下了畜牧業(yè)增產(chǎn)且木材、農(nóng)作物不減產(chǎn)的約束條件,對(duì)法國(guó)全域范圍內(nèi)的土地利用格局進(jìn)行了重新規(guī)劃。又如馬冰瑩等[140]設(shè)置了“生態(tài)保護(hù)”“經(jīng)濟(jì)發(fā)展”“統(tǒng)籌兼顧”等理想的管理結(jié)果,并根據(jù)四種結(jié)果提出了相應(yīng)的約束條件,從而對(duì)京津冀城市群的土地利用進(jìn)行了優(yōu)化配置。

這兩種思路各有千秋?；诩傧胄袆?dòng)進(jìn)行情景模擬得到的管理方案可行性較高,但由于研究者思路和想象力的局限性,預(yù)設(shè)替代情景的數(shù)量有限,研究結(jié)果大概率為次優(yōu)方案?；诶硐虢Y(jié)果進(jìn)行情景模擬較易獲得最優(yōu)方案,然而受限于社會(huì)、自然和文化的因素,最優(yōu)方案的可行性低,使得許多研究退而求其次地選用次優(yōu)解推算出的次優(yōu)方案,研究結(jié)果雖同為次優(yōu)方案卻更具啟發(fā)性。但整體而言,這兩種情景模擬過(guò)程中管理政策、社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的復(fù)雜聯(lián)系仍缺乏探討,模型參數(shù)設(shè)置的科學(xué)性不足,且結(jié)果缺乏驗(yàn)證,很多研究的理論意義仍強(qiáng)于現(xiàn)實(shí)意義。

4 研究展望

在理論和方法創(chuàng)新方面,應(yīng)基于現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)級(jí)聯(lián)模型提出生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡的研究范式,細(xì)化引入生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡分析工具,整合客觀權(quán)衡規(guī)律和管理權(quán)衡決策,提升客觀權(quán)衡規(guī)律研究的應(yīng)用指向。為此,在客觀規(guī)律探索問(wèn)題上,要深化對(duì)形成權(quán)衡規(guī)律的驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究,探索管理政策、社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)變化之間的復(fù)雜聯(lián)系和反饋、響應(yīng)機(jī)制。并針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的非線性特征,開(kāi)展多時(shí)空尺度耦合研究,明確權(quán)衡規(guī)律的穩(wěn)健性。在管理權(quán)衡決策問(wèn)題上,應(yīng)重視決策標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置,加強(qiáng)多方參與決策,深入探討生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉的聯(lián)系,使權(quán)衡準(zhǔn)則更加貼近區(qū)域管理的真正需求,提升決策結(jié)果的可行性。雖然在WOS上以“ecosystem services tradeoff”為主題進(jìn)行搜索,中國(guó)地區(qū)的發(fā)文數(shù)量居世界領(lǐng)先水平,但整體而言,國(guó)內(nèi)學(xué)者在實(shí)證研究方面更顯優(yōu)勢(shì),在研究框架構(gòu)建和方法模型創(chuàng)新方面卻略落后于國(guó)際,這應(yīng)當(dāng)是未來(lái)一段時(shí)期的研究要點(diǎn)。

在實(shí)證研究方面,國(guó)內(nèi)實(shí)證研究的研究區(qū)分布略顯不均,尤其是主觀權(quán)衡決策的研究主要集中于城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶或大城市群等人為活動(dòng)壓力較大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求較高的地區(qū),在自然保護(hù)地等高生態(tài)保護(hù)需求的地區(qū)相對(duì)欠缺。我國(guó)自然保護(hù)地人口稠密,保護(hù)地內(nèi)及其周邊地區(qū)所構(gòu)成的社會(huì)-生態(tài)系統(tǒng)同樣面臨著多發(fā)展目標(biāo)相互矛盾、各利益相關(guān)方的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)需求難以兼顧、需要進(jìn)行權(quán)衡決策的問(wèn)題。因此,國(guó)內(nèi)學(xué)者在后續(xù)權(quán)衡決策研究中不應(yīng)將目光局限于城鄉(xiāng)交錯(cuò)帶或大城市群,可嘗試將目光轉(zhuǎn)移,填補(bǔ)我國(guó)對(duì)自然保護(hù)地多目標(biāo)管理的空缺,細(xì)化考量不同類型保護(hù)地不同管理目標(biāo)下如何利用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡管理實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)和社區(qū)發(fā)展的協(xié)同提升問(wèn)題。